2016年6月21日，福建省經濟和信息化委員會、福州市人民政府、華為技術有限公司與福水智聯有限公司簽訂四方合作備忘錄，四方同意在產品研發、業務試點等方面進行合作，共同打造福建窄帶物聯網技術（NB-IOT）應用的樣板點，將其打造成具有特色性、示范性、引領性、標志性的全國新興產業前沿基地。為貫徹落實福州市政府與華為公司的四方協議精神，加快NB-IOT落地福州，以福州市城市供水漏損治理作為國內首個NB-IOT規模商用的承接項目，福州市自來水有限公司與福水智聯有限公司（節水服務企業）同意按合同節水管理模式就福州市城市供水漏損治理項目進行專項節水服務。這標志著全國首個窄帶物聯網技術城市治理項目正式落地實施。
一、項目背景
供水行業中管網漏失普遍存在，資料顯示，全國城市供水年漏損量近100億m3。我國供水管網的實際漏水情況比國外發達國家要嚴重得多，水司產銷差普遍在40%左右，高的達到60%。
福州市城市管網漏損治理合同節水管理模式采用節水效益分享型。城市供水管網漏損治理項目所需的投資全部由福水智聯公司承擔，初步估算7873萬元（保本收益8629.99萬元），投資回報以節約的水量按照1.7元/立方米作為項目投資的回收和獲益，節水收益款按約定期限進行結算，合同期限為54個月，合同期限內節水服務企業若仍未收回保本收益，則回收期相應延長，總合同期不超過72個月。項目實施過程中，為確保節水效果可監測、可報告、可核查，甲乙雙方聘請福建省計量科學研究院作為第三方檢測評估機構。
二、主要做法
該合同節水管理項目為城市供水漏損治理提供一站式服務：平臺、智能計量設備、數據采集、數據模型、數據分析、運行維護、漏點測定、漏損分析、后繼措施、漏損情況持續監測等。核心解決了2個問題：管網供水去了哪里（正常用水、非法用水、漏失），把丟失的水找回來。也適用于城鄉供水一體化，公共機構、高校、高耗水企業的節水治理。
1.治理理念
當前，物聯網大量的數據無處可去，而全國各地又都在進行大數據的研究卻沒有數據，在這樣的市場環境下，福建省節水辦將二者情況相結合，聚焦于水行業，通過NB-IOT及過程控制技術，對收集到的水資源數據進行合理分析管控，按照“水到哪兒去—把丟失的水找回來—持續關注水的狀況”三步走的方式，對水效進行監控，進而提高水資源的利用效率。對水效的監控更可以對污水進行監控，為國家生態文明建設貢獻一份力量。
2.治理范圍
該合同節水試點項目為整個福州市的城市供水漏損控制，首期以老倉山（蓋山西路以東）區域為漏損治理試點區域，邊界范圍為81.5km2（見圖1），該區域年供水量約為8000萬t。片區范圍內用水結構比較復雜，包括城市居民用水戶、農村用水戶、工業區用水戶等，管網漏損率約為37%。合同治理目標是到2020年將管網漏損率下降到12%。
3.實施內容
主要內容包括更換智能遠傳水表、智能壓力變送器、智能遠傳超聲波流量計，NB-IOT網絡基站建設。通過NB-IOT，建立智慧漏損分析系統及實時監控平臺，實時監測供水情況及發現漏損點，通過節水工程實施及漏損治理減少漏損量，提高供水效率。
4.治理方式
該項目采用合同節水管理模式。通過合同節水管理模式，一方面為自來水公司提供專業化的漏損治理服務，實現漏損治理效果與績效掛鉤；另一方面也可以對漏損治理項目建設資金提供支撐保障；自來水公司則可以將精力更多地投入到終端用水戶的服務等方面，最后助力節水單位智慧水務建設提升。
5.采用的關鍵技術
該項目采用的關鍵技術有：
（1）融合華為窄帶物聯網技術（NB-IOT）。NB-IOT具有覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗低、架構優等特點，可以大面積、快速建立管網撿漏治理關鍵節點的監測設備部署。福水智聯自主研發的融合了NB-IOT的智能傳感器設備，在沒有外接電源的情況下，可獨立正常連續工作6年以上。
（2）構建可視化、具有大數據處理能力的智慧漏損治理平臺。福水智聯自主研發的“禹之水”智慧漏損治理系統是基于NB-IOT、智能傳感器技術、大數據分析技術和自主創新的樹型結構、VMA（Virtual Memory Area）分區計量監測等技術的水治理大數據分析管理平臺。該平臺支持在線、離線地圖（城市地圖、衛星）及管網GIS系統接入，可以持續高效地監測城市管網漏損情況，靶向漏損區域，分析漏損類別，進而采取針對性措施進行城市供水管網漏損治理，降低漏損率。
（3）數字化技術和大數據分析技術。智慧漏損治理平臺的基礎數據來源于項目中安裝部署的大量智能表具，這些表具產生了海量的監測數據。使用大數據技術，獲取、存儲、管理、分析這些數據，具有海量的數據規模、快速的數據流轉、多樣的數據類型和價值密度低四大技術特點。大數據為人工智能學習機提供了自我學習的數據樣本。
（4）自主研發網絡化 DMA（Direct Memory Access）分區結合樹型結構、VMA分區計量監測技術。針對“DMA分區技術”存在的分區計量獨立，適合小片區計算、各DMA之間無法聯動分析的弊端，福水智聯自主研發了DMA結合樹型結構、VMA分區的一種計算模型，解決了“DMA分區技術”分析面狹小，無法大面積大規模運用的問題。
DMA結合樹型、VMA分區計量檢測模型建立后（圖1、圖2），不僅可以根據各分區的泄露水平決定治理的先后順序，還可以監測每個樹形結構和虛擬計量節點VMA的流量和壓力情況，靶向漏損區域，分析非法用水和物理漏失，識別是否是新的漏點，實現持續有效監測城市管網漏損情況。
（5）漏點定位技術。通過DMA結合樹型結構、VMA分區計量監測模型和“禹之水”水治理大數據分析管理平臺的大數據分析，靶向漏損區域、分析漏損類別和漏損情況，綜合運用漏點定位技術（圖3）：示蹤氣體檢漏、負壓波檢漏、漏水相關儀及漏水噪音聽漏等各種探測方法對漏點進行高效精確地定位，漏點定位精度可控制在1㎡以內。
圖3綜合運用漏點定位技術
（6）智能傳感器技術。在管網檢漏模型的建立過程中，采用的智能遠傳水表、智能壓力變送器等是福水智聯自主研發的基于NB-IOT的創新產品。該系列產品采用基站側授時，應用時間切片技術、大數據分析技術，提供精細化管理手段。
6.治理效果
該項目分14個片區，針對分區進行逐一治理，截至2019年12月底，已累計找到并維修了1366個漏點，梳理并整治廢棄管網155根。經測算，節約水量約1600萬m3/a。
（1）居民小區治理案例——世紀藍景城居民小區。世紀藍景城未治理前監測到夜間最小流最高達到28.3m3/h，測算漏失水量約為1.9萬m3/30h。治理后夜間最小流由28.3m3/h合計降至2.7m3/h，累計降低25.6m3/h，減少漏損約：1.84萬m3/30h，22.1萬m3/a。
（2）市政區域治理案例——三叉街拆遷區域。三叉街拆遷區域未治理前監測到夜間最小流最高達到：329.4283m3/h，測算漏失水量大于23.6萬m3/30h。治理后夜間最小流由329.4 m3/h合計降至1.3m3/h，累計降低328.1 m3/h，減少漏損約：23.6萬m3/30h，283.4萬m3/a。
三叉街拆遷區域治理前后供水曲線對比情況見圖4。
圖4三叉街拆遷區域治理前后供水曲線對比